在金属焊接过程中,焊缝过宽、焊脚尺寸过大,不但焊接接头受热严重,引起焊缝晶粒粗大,塑性、韧性下降,而且焊接热影响区较大,易产生焊接应力及变形;再者浪费材料增加成本。 - q! }+ y$ }3 ?; m) S
反之,焊缝过窄、焊脚尺寸过小,母材与焊缝可能熔合不良,引起应力集中,同时还使焊缝易产生咬边、裂纹等焊接缺陷,影响接头强度。因此正确确定焊缝尺寸是保证焊接质量的关键。
3 c# j5 x5 G5 ?4 _经过多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸的经验计算公式,本经验公式为焊接工艺中确定手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸提供了理论依据,具有较强的实用性。
: |/ Z* H% F+ v 3 ]) ^3 t8 ? ?$ R3 v! |7 _7 ?7 t
手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式 4 h7 B% C i, W% |( I5 p
1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式 ' E" ?0 p! @( v$ X3 d, m$ Z8 \) P
根据板厚及焊接方法要求不同,对接焊缝可分为I形焊缝(即不开坡口对接焊缝)、V形坡口对接焊缝、U形坡口对接焊缝。 1 _7 i: h' W/ q; A/ f- l% W
(1)I形焊缝宽度的经验计算公式 生产中,一般板厚小于6mm不开坡口,形成I形焊缝,焊缝宽度 C=δ+2 (1) 式中 δ——工件厚度,mm。 # b o8 P% f" G. X4 s0 y+ E
(2)带钝边V形对接焊缝宽度经验计算公式 如图1所示带钝边V形坡口焊缝,坡口角度为α,间隙为b,钝边为P,根据解三角形的方法:
" b+ q w% E" ~6 L8 x1 B) C" z1 ^9 c; p& V
焊缝宽度 C=AB+CD+b+2e=2(δ-P)tan(α/2)+b+2e ≈δ+3 ⑵ 式中e——坡口两边焊缝覆盖宽度,一般取e=1.5~2mm。 取P=2,b=2,α=60°,e=1.5。
. d: Y4 D; w7 P- U$ |4 i(3)带钝边的U形坡口对接焊缝宽度经验计算公式 如图2所示的带钝边的U形坡口,钝边为P,间隙为b,坡口角度为β,根部半径为R,根据解三角形的方法: 焊缝宽度 C=2(δ-P-R)tanβ+2R+b+2e ≈0.35δ+12.5 ⑶ 取P=2,b=2,e=1.5,R=5,β=10°。
/ O' V4 s5 C M5 g9 s9 K6 u( L C7 ` ?. k
7 y( o. O6 ?, [2 C, d: r
2、角焊缝焊脚尺寸的经验计算公式 角焊缝时两焊件接合面构成直角式或接近直角所焊接的焊缝,角焊缝的焊缝尺寸主要是指焊脚尺寸。 * o2 ]8 N9 m; G# W/ k" M9 i4 |
/ p: }& D3 t( r
7 j5 w9 m3 Y0 N3 g. v* b如图3所示,T形接头角焊缝焊脚尺寸 K=δ+2 ⑷ 式中δ——两焊件较薄者厚度
* x+ |3 N$ j* V% n, \# T+ }$ w
5 t$ C3 }% ?1 m) y6 U5 [8 V. e3、组合焊缝尺寸的经验计算公式 组合焊缝是指同一接头焊缝由几种不同焊缝组成。如图4所示即为带钝边V形对焊缝与角焊缝形成的T形接头组合焊缝。坡口角度为β1,钝边为P,间隙为b,根据解三角形的方法:
k1 S+ x) @/ d3 F5 h& G4 @6 a/ i8 H8 \9 C$ i- K
焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。 4 j+ H" k! H5 R0 h% y5 b
- \5 ]$ \. b F% m6 N2 u埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式
) n7 z% J( i$ {% h: k埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。
. v7 V7 D8 P! o+ A a7 j+ k该公式与根据《焊接方法及设备》中焊缝熔宽计算公式进行校验,结果基本一致。
# z* _1 `: l) L5 h, V(1)本文得出的焊缝尺寸经验计算公式经多年的实际应用证明是正确的,完全能满足生产实际需要;
8 l3 M3 l8 S, r: H(2)带钝边V形、带钝边U形等坡口焊缝的焊缝尺寸确定方法,对于类似的坡口形式(如单边V形、双边V形等)可按类似方法计算确定; - A/ w8 P- ^7 O, v' i b! c! @
(3)按上述方法计算出的焊缝尺寸值,只是一个参数值,实际应用中可视具体情况,在参数基础上略作调整,一般取公差±1mm左右;
. w* @/ }$ H n& u# y z0 P' s+ e(4)该公式简明,容易记忆,使用方便,不仅适用于工程技术人员和操作工人,而且特别适用于经验不足者。
3 W6 ~6 Y& g) {: X2 Y5 f7 w
注: 焊缝的宽度主要依据母材的厚度、坡口形式来定,一般情况下焊缝宽度宜超过坡口每 侧2~3mm。 | . b# {; P4 \8 {8 l& U
% @: n; }6 g+ |- d. F3 w G' X
|